03桥梁设计作用概论.pptx

桥梁 工程 主编 赵青 普通高等学校土木工程专业精编系列规划教材 桥梁设计作用 桥梁设计作用 本节内容 一、作用分类 二、永久作用 三、可变作用 四、偶然作用 五、地震作用 桥梁设计作用 4 直接作用(荷载)：施加在结构上的集中力或分布力（如汽车、结构自重等） 间接作用（不宜称为荷载）：引起结构外加变形或约束变形的原因（如地震、基础不均匀沉降、温度变化等） Action(作用): 一、作用分类 按时间的变化情况分： 永久作用 可变作用 偶然作用 地震作用 9 桥梁设计作用 二、永久作用（恒载） 在使用期内，其量值不随时间而变化，或其变化值与其平均值相比可以忽略不计的作用 （一）土重力、土侧压力 桥台后、挡墙后考虑主动土压力 台前、墙后考虑静土压力 （二）预加力 1.在结构正常使用极限状态设计、使用阶段构件应力计算时，预加力应作为永久作用计算主效应、次效应；不计预加力偏心距增大引起的附加效应。 2.在结构承载能力极限状态设计时，预加力不应作为作用，应将预应力筋作为结构抗力的一部分，但在连续梁等超静定结构中，应考虑预加力引起的次效应。 主效应：由荷载直接产生的效应，如预加力产生的预应力 次效应：预加力作用于超静定结构时，由于多余约束作用会产生的支座反力，即次反力，称为次效应。温度、支座沉降都会引起次效应，也称二次效应。 附加效应：预加力作用于超静定结构时，由于预加力引起结构变形而产生附加弯矩、附加剪力等。 （三）水浮力 1.墩台基础位于透水性地基上，验算稳定性时，应考虑设计水位的浮力；验算地基承载力时，只考虑低水位浮力或不考虑浮力 2.墩台基础位于不透水性地基中，基础与基底岩石间灌入砼且接触良好，可不考虑水浮力。 3.对于无法确定基底土透水性的情况，计算基底应力时，不计浮力；计算稳定性时，计入浮力。 4桩基承台底面浮力应考虑全部底面积，对不考虑桩浮力的情况，计算承台底的浮力时还应扣除桩的截面积 三、可变作用（活载） （一）汽车荷载 在结构使用期内，其量值随时间变化，且其变化值与其平均值相比不可忽略的作用 1.汽车荷载分公路-Ⅰ级、公路-Ⅱ级 2.汽车荷载由车道荷载、车辆荷载组成，但二者不得叠加。桥梁整体计算采用车道荷载；局部加载、涵洞、桥台、挡墙土压力采用车辆荷载 3.各级路桥涵汽车荷载选用： 高速、一、二级路选用公路-Ⅰ级； 三、四级路选用公路-Ⅱ级。 作为集散功能的二级路，交通量、重型车少时，其桥涵设计荷载可采用公路-Ⅱ级。 4.车道荷载计算图式 （1）公路-Ⅰ级: q?? = 10.5????/??； Pk取值如下：计算剪力效应时Pk应乘1.2 （2）公路-Ⅱ级取公路-Ⅰ级的0.75倍 （3）车道荷载的加载方式 q??应满布使结构产生最不利效应的同号影响线上；Pk只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。 （4）车道横向折减系数 （5）纵向折减系数 当桥梁计算跨径L≥150m时，应按表规定的纵向折减系数进行折减。 当为多跨连续结构时，整个结构均应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。 5.车辆荷载的布置 公路－Ⅰ级和公路－Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值 （二）汽车冲击力 何为冲击力？？ 什么时候考虑冲击力？？ 如何计冲击力？？ （三）汽车的离心力 何为离心力？？ 什么时候考虑离心力？？ 如何计算离心力？？ 1.弯桥曲线半径≤250m时，应计算汽车荷载引起的离心力 （四）人群荷载 是在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其持续时间很短而数值很大的作用 船只或漂流物的撞击力 汽车撞击作用 四、偶然作用 五、作用效应组合